[發明專利]長壽命熱陰極熒光燈管

無效

• 申請號: 200910154736.3
• 申請日: 2009-12-03
• 公開（公告）號: CN101710563A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 劉化斌
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01J61/36
• 分類號: H01J61/36;H01J61/067;H01J61/10
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 盛輝地

技術領域

本發明涉及的是一種熱陰極熒光燈管，特別是一種長使用壽命和長開關壽命的熱陰極熒光燈管，用于制造各種熒光燈，用于照明。

背景技術

現有技術的熱陰極熒光燈、包括一體式節能燈和分體式熒光燈，發光效率比白熾燈高約5倍，壽命也更長，已成為替代白熾燈的新一代節能照明光源。但它存在著燈的開關次數嚴重影響使用壽命的缺點，每開關一次、燈的使用壽命要縮短2-3小時，從而產生“節電不節錢”的困擾，有人建議，不要隨手關燈，有的干脆建議通宵開著。這顯然違背了節能的初衷。若能克服開關次數影響使用壽命的缺點，則可“人走燈熄”、“隨手關燈”，還可明顯延長燈的使用壽命，可節約大量電能、又可節省大量制用的材料和能源。

上述問題的根本原因在于熱陰極熒光燈都有工作溫度約900℃的熱絲電極。它由帶有電子發射材料的鎢絲制成，其形式有雙螺旋、三螺旋、帶主輔絲的三螺旋、棒狀螺旋、熱絲周圍加一與熱絲絕緣的金屬圈等多種。當熒光燈用交流電工作時，熱絲電極既作陰極、又作陽極，陰極和陽極交替工作。熱陰極熒光燈的啟動方式有：瞬間啟動、即冷啟動，快速啟動，預熱啟動、高頻快速啟動、高頻瞬間啟動等幾種。其中瞬間啟動最為簡單，它是在熒光燈二端直接加上高壓，陰極首先作為輝光放電的陰極工作，同時放電電流加熱熱絲、使其升溫，然后熱絲形成熱點、熱發射電子，陰極進入正常熱陰極弧光放電狀態；這種方式，陰極在輝光放電區停留時間長，陰極濺射最為激烈、電子發射材料消耗最多，因而熒光燈的開關壽命很短。用熱絲先預熱、待熱絲到達適當溫度后燈管二端再加上高壓啟動燈管，這可有效地減小開關次數對電極的損害，增加熒光燈的開關壽命；但即使如此，啟動時、陰極仍需首先作為輝光放電的陰極工作，待熱絲形成熱點后才能進入正常熱陰極弧光放電狀態，即仍存在熒光燈開關時額外的陰極濺射，燈的開關次數仍明顯影響燈的工作壽命；同時，這種方式還增加鎮流器的成本。現有技術的工頻帶啟動器預熱的熒光燈的額定壽命為5000-8000小時(按開165分、關15分鐘測試)，快速啟動和瞬間啟動為3000小時，高頻預熱為8000-10000小時。若連續工作、則壽命可達20000小時以上。可見、若能克服開關次數影響使用壽命的缺點，燈的使用壽命可明顯延長。

發明內容

本發明的目的在于克服上述之不足，而提供一種結構簡單、可有效消除熒光燈開關次數對燈壽命的影響，有效提高熒光燈的開關壽命和使用壽命的長壽命熱陰極熒光燈。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的，一種長壽命熱陰極熒光燈管，包括有：熒光燈玻璃管，玻璃-金屬封接的芯柱，所述芯柱與熒光燈玻璃管真空封接，構成一個真空密封腔，腔內充有氬、氖、氪等惰性氣體和汞等氣體放電材料；一個帶有電子發射材料的熱絲電極，熱絲電極被焊接在所述玻璃-金屬封接的芯柱的兩支金屬導絲上，其中-支金屬導絲引出真空密封腔外用于連接工作電壓，玻璃-金屬封接的芯柱上金屬導絲中的一支金屬導絲與金屬輔電極用金屬絲點焊連接；所述熱絲電極位于大面積金屬輔電極內或近引出金屬導絲旁邊，所述大面積金屬輔電極的面積大于熱絲電極螺旋體的表面積，用于承受正離子轟擊，避免熒光燈啟動時輝光放電對陰極的損害。

本發明所述的大面積金屬輔電極為圓筒型、橢圓筒型、杯型、錐型、片狀中的一種幾何形狀，大面積金屬輔電極由鎳、鍍鎳鐵、不銹鋼金屬制成。

本發明所述大面積金屬輔電極的承受輝光放電陰極電位降產生的正離子轟擊的表面積為熱絲電極承受輝光放電陰極電位降產生的正離子轟擊的螺旋體的表面積(不是螺旋鎢絲的總表面積)的5倍以上。

本發明所述的玻璃-金屬封接的芯柱上有固定金屬絲，用于固定大面積金屬輔電極，防止大面積金屬輔電極振動。

本發明所述熒光燈管在大面積金屬輔電極處的玻管直徑等于或大于發光部分的玻管直徑，以容納足夠大的大面積金屬輔電極。

本發明所述大面積金屬輔電極帶有吸氣劑或汞齊。

本發明的優點：

本發明所述大面積金屬輔電極的面積大于輝光放電陰極電位降產生的正離子轟擊的面積；輝光放電陰極電位降產生的正離子轟擊的面積大于熱絲電極螺旋體的外表面積；熱絲電極承受輝光放電陰極電位降產生的正離子轟擊的外表面積等于熱絲電極螺旋體的表面積。